KR20090073903A - Method for arranging pixel in color electronic paper display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 컬러 EPD 장치의 화소배치방법에 관한 것으로서, 더 자세하게는 EPD 장치의 구동 알고리즘에 따라 백색(W)의 단위화소를 기준으로 하여 주변에서 배열되는 적(R), 녹(G), 청(B)의 서브 픽셀을 조절하여 배열하려는 컬러 EPD 장치의 화소배치방법에 관련된다.The present invention relates to a pixel arrangement method of a color EPD device, and more particularly, red (R), green (G), and blue arranged around the unit pixel of white (W) according to a driving algorithm of the EPD device. The pixel arrangement method of the color EPD apparatus to adjust and arrange the subpixel of (B) is related.
최근 들어, 전자책(e-book) 및 전자 신문(e-paper) 등과 같이 스트레스를 받지 않으면서 "읽기"가 편안한 표시장치로서 EPD 장치가 각광받고 있다. 이러한 EPD 장치는 박형, 경량이고 내구성이 있으며 인쇄된 것과 동일하게 콘텐츠 보기가 가능하도록 하는 읽기의 용이함이 더욱 요구되고 있다. 또한 컬러 콘텐츠가 점점 증가함에 따라서 EPD 장치는 콘텐츠를 컬러로 표시할 수 있도록 요구되어 지고 있다. 이러한 다양한 소비자의 욕구(needs)를 만족시킬 수 있는 컬러 EPD 장치로서, 백라이트가 없고 전력소모를 줄일 수 있는 반사형 컬러 디스플레이장치가 사용될 수 있다.Recently, EPD devices have been in the spotlight as display devices that are comfortable to read without being stressed, such as e-books and e-papers. Such an EPD device is required to be easy to read, which is thin, lightweight, durable, and allows the content to be viewed as printed. In addition, as the color content is gradually increased, the EPD device is required to display the content in color. As a color EPD device capable of satisfying various consumer needs, a reflective color display device without a backlight and reducing power consumption may be used.
이와 관련하여 반사형 디스플레이장치로는 전기영동소자를 사용하는 EPD 장치 가 알려져 있는데, 이하에서는 마이크로캡슐형 전기영동소자를 사용하는 EPD 장치를 살펴보고자 한다. In this regard, an EPD device using an electrophoretic device is known as a reflective display device. Hereinafter, an EPD device using a microcapsule type electrophoretic device will be described.
도 1은 종래기술에 따른 컬러 EPD 장치의 단면 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing a cross-sectional structure of a color EPD device according to the prior art.
도 1에 도시된 바와 같이, 컬러 EPD 장치는 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터(15)를 갖고, 별도의 컬러필터(15) 없이 백(W)의 필터영역을 갖는 컬러필터기판(10)과, 박막트랜지스터(TFT)가 형성된 TFT 어레이기판(20)과, 두 기판 사이에 형성된 막 형상의 EPD막(30)을 포함한다. As shown in FIG. 1, the color EPD apparatus has a
여기서, TFT 어레이기판(20)은 4층 구조로 형성된다. EPD막(30)에 가장 가까운 제1층은 복수의 픽셀전극(P)으로 형성된다. 제2 및 제3층은 각각의 TFT가 1대 1 관계로 픽셀전극(P) 중 어느 하나와 대응하여 복수의 TFT를 각각 포함하는 절연층(미표기)으로 구성된다. 제2층에서는 1대 1 관계로 TFT 중 어느 하나에 각각 대응하는 드레인 전극(D) 및 소스 전극(S)이 형성된다. 제3층에서는 1대 1 관계로 TFT 중 어느 하나에 각각 대응하는 게이트(G)가 형성된다. TFT 각각의 소스 전극(S)은 대응하는 픽셀전극(P)에 접속된다. 최하층인 제4층은 제1 내지 제3층을 일체로 지지하기 위해 형성된 유리로 이루어진 기체층(base-body layer)이다.Here, the
이에 덧붙이면, TFT 어레이기판(20)을 구성하는 SUS 기판(21)상에는 수평방향으로 게이트 라인이 형성되고, 게이트 라인에 연장되어 TFT의 일부를 구성하는 게이트 전극(G)이 형성되며, 게이트 전극(G)이 형성된 SUS 기판(21)상에 절연막(22)이 형성된다. 그리고 그 절연막(22)상에는 게이트 라인과 직교하게 교차하는 데이터 라인, 그 데이터 라인에 연장되어 게이트 전극(G)상에 일부가 오버랩(Overlap)되는 드레인 전극(D) 및 그 드레인 전극(D)에 대면하여 게이트 전극(G)상에 일부가 오버랩되는 소스 전극(S)이 형성된다. 또 이와 같은 데이터 라인, 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)상에는 보호막(23)이 형성되고, 단위 화소 영역의 보호막(23)상에는 픽셀전극(25)이 형성되는데, 그 픽셀전극(25)은 보호막(23)상의 콘택홀(미표기)을 통해 TFT의 소스 전극(S)과 접속한다. In addition, a gate line is formed in the horizontal direction on the
컬러필터기판(10)은 PET(polyethylene terephthalate) 등으로 이루어진 투명 플라스틱기판(11), 그 플라스틱기판(11)상에 형성되고 TFT 어레이기판(20)의 픽셀전극(P)에 대응하여 각각의 영역을 구획하는 블랙매트릭스(13), 블랙매트릭스(13)로 구획된 플라스틱기판(11)상에서 적(R), 녹(G), 청(B)의 레지스트(resist)가 순차적으로 형성되는 컬러필터(15)와 백(W)의 필터영역, 그리고 TFT 어레이기판(20)의 픽셀전극(P)과 대면하여 블랙매트릭스(13), 컬러필터(15) 및 필터영역상에 형성된 투명 도전막으로 이루어진 대면전극(17)으로 이루어진다.The
또한, 막 형상을 이루는 EPD막(30)은 내측으로 퍼져있는 마이크로캡슐(32)과, 마이크로캡슐(32)을 결합하기 위하여 마이크로캡슐(32) 사이에 채워진 폴리머로 이루어진 바인더(31)를 포함한다. 각 마이크로캡슐(32)은 약 40㎛의 크기에 이르고, IPA(isopropyl alcohol) 등으로 이루어진 용매(미표기)가 각 마이크로캡슐(32)의 내부에 밀봉되어 캡슐화된다. 이때 용매에서, 나노 크기를 갖는 산화 티탄계 백색 안료인 백색 입자(33)와 나노 크기를 갖고 카본계 흑색 안료인 흑색 입자(34)가 분산법으로 퍼뜨려져 있고, 각각의 백색 입자(33)는 (-)극성을 가지며 각 각의 흑색 입자(34)는 (+)극성을 갖는다.In addition, the film-
이와 같은 구조를 통해, 가령 녹색(G)의 컬러필터(15)를 통해 투과된 광이 픽셀전극(P)상에 놓여 있는 백색 표시 상태인 각 마이크로캡슐(32)에 의해 반사되고, G의 컬러필터(15)를 통해 사람의 눈으로 전해진다. 결국 이와 같은 원리에 의해 녹색이 인식될 수 있다.Through this structure, for example, the light transmitted through the
보통 상기와 같은 반사형 컬러 EPD 장치의 화소배치방법은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 R을 기준한 시계방향으로 R, G, B, W의 순으로 배열되거나, 혹은 R을 기준한 시계방향으로 R, G, W, B의 순으로 배열되어 형성되는 4색 쿼드 타입(quad type)이 일반적이다.Usually, the pixel arrangement method of the reflective color EPD device as described above is arranged in the order of R, G, B, and W in the clockwise direction with respect to R, as shown in FIGS. Four-color quad type is generally formed arranged in the order of R, G, W, B in the direction.
그런데, 이러한 화소배치방법은 도면에서도 볼 수 있는 바와 같이 세로 방향이나 대각선 방향으로 배치되는 G 및 W가 다른 R 및 B의 색에 비하여 특히 밝게 느껴짐으로써 라인별로 휘도 차가 발생하여 시인성이 나빠지게 된다.However, in the pixel arrangement method, as shown in the drawing, G and W arranged in the vertical direction or the diagonal direction feel particularly brighter than the colors of the other R and B, so that the luminance difference is generated for each line and the visibility is deteriorated.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 모델의 해상도 및 제품의 어플리케이션(application) 적용에 따라 백색(W)의 단위화소를 기준으로 그 주변에서 도트(dot), 즉 화소를 이루는 주변 서브-화소들의 배치방법이 결정된 컬러 EPD 장치의 화소배치방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of which is the dot (dot) around the basis of the unit pixel of the white (W) according to the resolution of the model and the application of the application (application) of the product (application) A method of arranging pixels of a color EPD device in which a method of arranging peripheral sub-pixels forming a pixel is determined is provided.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러 EPD 장치의 화소배치방법은 상호 교차·형성되어 단위화소영역을 정의하는 다수 개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 단위화소영역에 형성된 픽셀전극을 포함하여 구성되는 제1기판과; 상기 제1기판의 단위화소영역상에 형성된 픽셀전극에 각각 대응하여 배치되는 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터 및 백(W)의 필터영역과, 상기 컬러필터상에 형성되어 상기 픽셀전극에 대면하는 공통전극을 포함하여 구성되는 제2기판과; 상기 제1기판과 제2기판 사이에 구비되고, 전기영동소자를 이루는 복수의 마이크로캡슐이 바인더와 함께 밀봉되어 막을 이루는 EPD막을 포함하여 구성되는 컬러 EPD 장치에 있어서,A pixel arrangement method of a color EPD device according to a first embodiment of the present invention for achieving the above object is a plurality of gate lines and data lines that are formed to cross each other and define a unit pixel region, and the gate line and data lines A first substrate including a thin film transistor formed at an intersection region of the pixel and a pixel electrode formed at the unit pixel region; Red (R), green (G), blue (B) color filters and bags (W) filter regions disposed corresponding to pixel electrodes formed on the unit pixel regions of the first substrate, and the color filter image. A second substrate formed in the substrate and including a common electrode facing the pixel electrode; In the color EPD device provided between the first substrate and the second substrate, a plurality of microcapsules forming an electrophoretic device comprises an EPD film sealed with a binder to form a film,
상기 W 화소에서의 그레이가 중간 그레이 이하에 해당되어 블랙이거나 혹은 블랙에 가까울 때 기수 번째 수평라인 및 우수 번째 수평라인에서 쿼드 타입으로 G, R, B, W의 화소배열을 이루거나, 혹은 기수 번째 수직라인 및 우수 번째 수직라 인에서 쿼드 타입으로 G, R, B, W의 화소배열을 이루어 화소가 배치되는 것을 특징으로 한다. When the gray of the W pixel is equal to or less than the middle gray and is black or close to black, the pixel array of G, R, B, and W is formed in the quadratic horizontal line and the even horizontal line in quad form, or the odd number The pixels are arranged in a pixel array of G, R, B, and W in a quad type in the vertical line and the even-th vertical line.
또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러 EPD 장치의 화소배치방법은 상호 교차·형성되어 단위화소영역을 정의하는 다수 개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 단위화소영역에 형성된 픽셀전극을 포함하여 구성되는 제1기판과; 상기 제1기판의 단위화소영역상에 형성된 픽셀전극에 각각 대응하여 배치되는 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터 및 백(W)의 필터영역과, 상기 컬러필터상에 형성되어 상기 픽셀전극에 대면하는 공통전극을 포함하여 구성되는 제2기판과; 상기 제1기판과 제2기판 사이에 구비되고, 전기영동소자를 이루는 복수의 마이크로캡슐이 바인더와 함께 밀봉되어 막을 이루는 EPD막을 포함하여 구성되는 컬러 EPD 장치에 있어서,In addition, the pixel arrangement method of the color EPD device according to the second embodiment of the present invention is formed on a plurality of gate lines and data lines crossing each other and defining unit pixel regions, and formed at the intersections of the gate lines and the data lines. A first substrate including a thin film transistor and a pixel electrode formed in the unit pixel region; Red (R), green (G), blue (B) color filters and bags (W) filter regions disposed corresponding to pixel electrodes formed on the unit pixel regions of the first substrate, and the color filter image. A second substrate formed in the substrate and including a common electrode facing the pixel electrode; In the color EPD device provided between the first substrate and the second substrate, a plurality of microcapsules forming an electrophoretic device comprises an EPD film sealed with a binder to form a film,
상기 W 화소에서의 그레이가 중간 그레이 이하에 해당되어 블랙이거나 혹은 블랙에 가까울 때 기수 번째 수평라인 및 우수 번째 수평라인에서 스트라이트 타입으로 G, R, B, W의 화소배열을 이루거나, 기수 번째 수직라인 및 우수 번째 수평라인에서 스트라이프 타입으로 G, R, B, W의 화소배열을 이루어 화소가 배치되는 것을 특징으로 한다.When the gray in the W pixel is equal to or less than the middle gray and is black or close to black, a pixel array of G, R, B, and W is formed on the odd horizontal line and the even horizontal line in the odd-numbered horizontal line, or the odd-numbered number. The pixels are arranged in the vertical line and the even-th horizontal line by forming a pixel array of G, R, B, and W in a stripe type.
본 발명의 제3실시예에 따른 컬러 EPD 장치의 화소배치방법은 상호 교차·형성되어 단위화소영역을 정의하는 다수 개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 단위화소영역에 형성된 픽셀전극을 포함하여 구성되는 제1기판과; 상기 제1기판의 단위화소 영역상에 형성된 픽셀전극에 각각 대응하여 배치되는 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터 및 백(W)의 필터영역과, 상기 컬러필터상에 형성되어 상기 픽셀전극에 대면하는 공통전극을 포함하여 구성되는 제2기판과; 상기 제1기판과 제2기판 사이에 구비되고, 전기영동소자를 이루는 복수의 마이크로캡슐이 바인더와 함께 밀봉되어 막을 이루는 EPD막을 포함하여 구성되는 컬러 EPD 장치에 있어서,In the pixel arrangement method of the color EPD device according to the third embodiment of the present invention, a plurality of gate lines and data lines that cross and form each other to define a unit pixel region, and a thin film transistor formed at an intersection region of the gate line and the data line A first substrate including a pixel electrode formed in the unit pixel region; Red (R), green (G), and blue (B) color filters and bags (W) filter regions respectively disposed corresponding to pixel electrodes formed on the unit pixel regions of the first substrate, and the color filter image. A second substrate formed in the substrate and including a common electrode facing the pixel electrode; In the color EPD device provided between the first substrate and the second substrate, a plurality of microcapsules forming an electrophoretic device comprises an EPD film sealed with a binder to form a film,
상기 W 화소에서의 그레이가 중간 그레이 이상에 해당되어 화이트이거나 혹은 화이트에 가까울 때 제1열의 수평라인 및 제2열의 수평라인에서 쿼드 타입으로 제1군의 G, R, B, W의 화소배열을 이루고, 제3열 및 제4열의 수평라인에서 쿼드 타입으로 제2군의 B, W, G, R의 화소배열을 이루도록 제1군 및 제2군의 화소가 번갈아 형성되거나, 혹은 제1열의 수직라인 및 제2열의 수직라인에서 쿼드 타입으로 제1군의 G, R, B, W의 화소배열을 이루고, 제3열 및 제4열의 수직라인에서 쿼드 타입으로 제2군의 B, W, G, R의 화소배열을 이루도록 제1군 및 제2군의 화소가 번갈아 배치되는 것을 특징으로 한다. When the gray of the W pixel is equal to or greater than the middle gray and is white or close to white, the pixel arrays of the first group of G, R, B, and W are quadrangular from the horizontal line of the first column and the horizontal line of the second column. The first group and the second group of pixels are alternately formed to form a pixel array of the second group B, W, G, and R in a quadrangle in the horizontal lines of the third column and the fourth column, or the first column is vertical The first group of G, R, B, and W pixels are arranged in a quad type on the vertical lines of the line and the second column, and the second group of B, W, G is quad type in the vertical lines of the third column and the fourth column. The pixels of the first group and the second group are alternately arranged to form a pixel array of R.
본 발명의 제4실시예에 따른 컬러 EPD 장치의 화소배치방법은 상호 교차·형성되어 단위화소영역을 정의하는 다수 개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 단위화소영역에 형성된 픽셀전극을 포함하여 구성되는 제1기판과; 상기 제1기판의 단위화소영역상에 형성된 픽셀전극에 각각 대응하여 배치되는 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터 및 백(W)의 필터영역과, 상기 컬러필터상에 형성되어 상기 픽셀전극에 대면하는 공통전극을 포함하여 구성되는 제2기판과; 상기 제1기판과 제2기판 사이에 구비 되고, 전기영동소자를 이루는 복수의 마이크로캡슐이 바인더와 함께 밀봉되어 막을 이루는 EPD막을 포함하여 구성되는 컬러 EPD 장치에 있어서,In the pixel arrangement method of the color EPD device according to the fourth embodiment of the present invention, a plurality of gate lines and data lines that cross and form each other to define a unit pixel area, and a thin film transistor formed at an intersection area of the gate line and the data line A first substrate including a pixel electrode formed in the unit pixel region; Red (R), green (G), blue (B) color filters and bags (W) filter regions disposed corresponding to pixel electrodes formed on the unit pixel regions of the first substrate, and the color filter image. A second substrate formed in the substrate and including a common electrode facing the pixel electrode; In the color EPD device provided between the first substrate and the second substrate, the plurality of microcapsules forming the electrophoretic device comprises an EPD film sealed with a binder to form a film,
상기 W 화소에서의 그레이가 중간 그레이 이상에 해당되어 화이트이거나 혹은 화이트에 가까울 때 기수 번째 수평라인에서 스트라이프 타입으로 제1군의 G, R, B, W의 화소배열을 이루고, 우수 번째 수평라인에서 스트라이프 타입으로 제2군의 B, W, G, R의 화소배열을 이루도록 제1군 및 제2군의 화소가 번갈아 형성되거나, 혹은 기수 번째 수직라인에서 스트라이프 타입으로 제1군의 G, R, B, W의 화소배열을 이루고, 우수 번째 수직라인에서 스트라이프 타입으로 제2군의 B, W, G, R의 화소배열을 이루도록 제1군 및 제2군의 화소가 번갈아 배치되는 것을 특징으로 한다. When the gray in the W pixel is equal to or greater than the middle gray and is white or close to white, the pixel arrays of the first group of G, R, B, and W are formed in the stripe type from the odd horizontal line and in the even horizontal line. The first group and the second group of pixels are alternately formed to form a pixel array of the second group B, W, G, and R in the stripe type, or the first group G, R, The pixels of the first group and the second group are alternately arranged to form a pixel array of B and W, and to form a pixel array of the second group of B, W, G, and R in the stripe type on the even-numbered vertical line. .
상기 방법의 결과, 본 발명은 컬러 EPD 장치의 모델별 해상도 및 적용 어플리케이션에 따라 서로 다른 화소배치방법을 적용함으로써 종래 대비 라인별로 느껴지는 휘도 차를 없앨 수 있어 컬러 EPD 장치에 대한 시인성을 개선할 수 있다.As a result of the above method, the present invention can eliminate the luminance difference felt for each line compared to the conventional one by applying different pixel arrangement methods according to the resolution and application of each color EPD device, thereby improving visibility of the color EPD device. .
이하, 도면을 참조하여 상기 모델별 해상도 등에 따른 컬러 EPD 장치의 화소배치방법을 좀더 구체적으로 살펴보고자 한다.Hereinafter, the pixel arrangement method of the color EPD device according to the resolution of each model will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따라 컬러 EPD 장치의 구동상태를 나타내는 단면도로서, W의 단위화소에서 중간레벨 이하의 그레이로서 블랙(혹은 거의 블랙)의 저해상도 이미지가 구현될 때를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a cross-sectional view showing a driving state of a color EPD device according to a first embodiment of the present invention, showing when a low resolution image of black (or almost black) is implemented as gray of a medium level or less in a unit pixel of W; FIG. to be.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 저해상도의 컬러 EPD 장치는 상호 교차·형성되어 단위화소영역을 정의하는 다수 개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 단위화소영역에 형성된 픽셀전극을 포함하여 구성되는 제1기판(100)과; 상기 제1기판(100)의 단위화소영역상에 형성된 픽셀전극(105)에 각각 대응하여 배치되는 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터(115a, 115b, 115c) 및 백(W)의 필터영역(115d)과, 상기 R, G, B 컬러필터(115a, 115b, 115c) 및 W 필터영역(115d)상에 형성되어 상기 픽셀전극(105)에 대면하는 공통전극(117)을 포함하여 구성되는 제2기판(110)과; 상기 제1기판(100)과 제2기판(110) 사이에 구비되고, 전기영동소자를 이루는 복수의 마이크로캡슐(122)이 바인더(121)와 함께 밀봉되어 막을 이루는 EPD막(120)을 포함하여 구성되어 있다. 이때, 마이크로갭슐(122)은 나노 크기를 갖는 산화 티탄계 백색 안료인 화이트 입자(123)와 나노 크기를 갖고 카본계 흑색 안료인 블랙 입자(124)를 포함하고 있다.As shown in FIG. 3, a low-resolution color EPD device according to a first embodiment of the present invention includes a plurality of gate lines and data lines crossing and being formed to define a unit pixel area, and a plurality of gate lines and data lines. A
먼저, 상기 제1기판(100)은 유리기판(101) 혹은 플라스틱 기판상에서 서로 교차 형성되어 단위 화소 영역을 정의하는 다수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 그 게이트 라인 및 데이터 라인에 의하여 정의되는 단위 화소 영역에 형성된 픽셀전극(105), 그리고 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에 형성된 TFT를 포함하여 구성되어 있다. First, the
좀더 덧붙이면, 제1기판(100)을 구성하는 SUS 기판(101)상에는 수평방향으로 게이트 라인이 형성되고, 게이트 라인에 연장되어 TFT의 일부를 구성하는 게이트 전극(G)이 형성되며, 게이트 전극(G)이 형성된 SUS 기판(101)상에 절연막(102)이 형성되어 있다. 그리고 그 절연막(102)상에는 게이트 라인과 직교하게 교차하는 데이터 라인, 그 데이터 라인에 연장되어 게이트 전극(G)상에 일부가 오버랩(Overlap)되는 드레인 전극(D) 및 그 드레인 전극(D)에 대면하여 게이트 전극(G)상에 일부가 오버랩되는 소스 전극(S)이 형성되어 있다. 또 이와 같은 데이터 라인, 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)상에는 보호막(103)이 형성되어 있고, 단위 화소 영역의 보호막(103)상에는 픽셀전극(105)이 형성되어 있는데, 이때 그 픽셀전극(105)은 보호막(103)상의 콘택홀(미표기)을 통해 TFT의 소스 전극(S)과 접속하고 있다.In addition, on the
한편, 상기 제2기판(110)은 유리기판(111)상에서 제1기판(100)의 단위 화소에 형성된 픽셀전극(105)과 대면하는 영역을 구획하는 블랙매트릭스(113)와, 그 블랙매트릭스(113)로 구획되는 영역의 플라스틱 기판(111)상에 R, G, B의 레지스트가 순차적으로 형성되어 제1기판(100)상의 단위 화소에 각각 대응하고 R, G, B의 컬러를 구현하는 R, G, B 컬러필터(115a, 115b, 115c) 및 별도의 컬러필터 형성 없이 W(혹은 흑(B))의 색을 구현하는 W 필터영역(115d), 그리고 블랙매트릭스(113) 및 R, G, B 컬러필터(115a, 115b, 115c), 그리고 W의 필터영역(115d)상에 형성되어 제1기판(110)상의 픽셀전극(105)과 대면하여 전계를 형성하는 공통전극(117)을 포함하여 구성되어 있다.Meanwhile, the
또한, 상기 제1기판(100) 및 제2기판(110)의 사이에는 EPD막(120)이 형성되어 있다. 이와 같은 EPD막(120)은 전기영동소자를 이루는 복수의 마이크로캡 슐(122)이 바인더(121)에 의해 밀봉되어 형성된 것으로서, 제2기판(110) 형성시 라미네이트되거나 제1기판(100) 형성시 라미네이트되어 EPD막(120)을 형성하고 있다.In addition, an
여기서, 마이크로캡슐(122) 내부에는 서로 다른 전하 값을 갖는 화이트 입자(124)와 블랙 입자(123)들이 포함되어 있어, 제1기판(100)의 픽셀전극(105)과 제2기판(110)의 공통전극(117)에 인가되는 전압에 따라 마이크로캡슐(122) 내의 화이트 입자(123)와 블랙 입자(124)들이 두 전극(105, 117)에 각각 대전됨으로써 제2기판(110)상의 R, G, B 컬러필터(115a, 115b, 115c) 및 W 필터영역(115d)를 투과한 빛을 다시 반사시키거나 흡수하게 된다.The
이때, 본 발명에서는 W 화소에서 중간 그레이 이하 중 대표적으로 제일 낮은 그레이 레벨에 해당되는 블랙의 저해상도 이미지를 구현하기 위하여 제1기판(100)상의 픽셀전극(105)과 제2기판(110)상의 공통전극(117)에 인가되는 전압을 조절하여 제2기판(110)상의 R의 컬러필터(115a), G의 컬러필터(115b) 및 B의 컬러필터(115c)에서 EPD막(220)을 형성하는 마이크로캡슐(122) 내의 화이트 입자(123)를 제2기판(110)상의 컬러필터 방향으로 이동시키고, 반면 W의 필터영역(115d)에서 EPD막(120)을 형성하는 마이크로캡슐(122) 내의 블랙 입자(124)를 제2기판(110)상의 컬러필터 방향으로 이동시킨다. In this case, in the present invention, the
이와 같은 경우, 외부에서 입사되어 R, G, B의 컬러필터(115a, 115b, 115c)를 각각 투과한 빛은 EPD막(120)을 이루는 마이크로캡슐(122)의 화이트 입자(123)를 통해 반사되어 컬러 이미지를 구현하게 된다.In this case, light incident from the outside and transmitted through the
반면, 외부에서 입사되어 W의 필터 영역(115d)를 투과한 빛은 EPD막(120)을 이루는 마이크로캡슐(122)의 블랙 입자(124)에 의해 흡수되어 블랙을 구현하게 된다.On the other hand, the light incident from the outside and transmitted through the
본 발명에서는 이와 같이 이미지가 구현되는 저해상도의 컬러 EPD 장치에 있어서, 그 어플리케이션 유형에 따라 크게 3가지로 구분하여 화소배치방법을 결정하고 있다. 다시 말해, 어플리케이션 유형에 따라 컬러 EPD 장치가 4:4 비율로서 가로 방향과 세로 방향이 동일한 길이로 형성되는 정방형(正方形)을 이루거나, 혹은 4:3 비율로서 가로방향을 세로방향보다 길게 사용하는 랜드스케이프형(landscape ttype), 또는 3:4 비율로서 가로 방향을 세로방향보다 짧게 사용하는 포트레이트형(portrait type) 등에 따라 그 컬러 EPD 장치의 화소배치방법을 다르게 적용하고 있다. In the present invention, in the low resolution color EPD device in which the image is implemented, the pixel arrangement method is determined by three types according to the application type. In other words, depending on the type of application, the color EPD device forms a square with the same length in the horizontal and vertical directions at 4: 4 ratio, or uses the horizontal direction longer than the vertical direction at 4: 3 ratio. The pixel arrangement method of the color EPD device is applied differently according to a landscape type or a portrait type which uses the horizontal direction shorter than the vertical direction in a 3: 4 ratio.
도 4a는 도 3의 컬러 EPD 장치가 저해상도의 정방형 혹은 랜드스케이프형일 경우 쿼드 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면이고, 도 4b는 도 3의 컬러 EPD 장치가 저해상도의 정방형 혹은 랜드 스케이트형일 경우 스트라이프(stripe) 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면이다.FIG. 4A is a diagram illustrating a quad pixel arrangement method when the color EPD device of FIG. 3 is a low resolution square or landscape type, and FIG. 4B is a stripe type when the color EPD device of FIG. 3 is a low resolution square or land skate type. Is a diagram showing a pixel arrangement method of a type).
도 4a에서와 같이 컬러 EPD 장치에는 쿼드 타입을 이루는 G, R, B, W의 화소들이 반복·형성되어 있다. 이때 G, R, B, W의 화소들은 제1열 및 제2열의 수평라인에서 쿼드 타입으로 형성되되, G를 기준한 시계방향으로 G, R, W, B의 순으로 형성되어 있고, 또 제3열과 제4열의 수평라인에서 G를 기준한 시계방향으로 G, R, W, B의 순으로 쿼드 타입으로 형성되어 있다. 이를 통해 G, R, B, W의 화소들은 제1열 및 제2열의 수직라인에서 동일한 화소배열을 이루어 쿼드 타입으로 형성되고, 또 제3열 및 제4열의 수직라인에서 동일한 화소배열을 이루어 쿼드 타입으로 형성되고 있다. As shown in FIG. 4A, the G, R, B, and W pixels forming the quad type are repeatedly formed in the color EPD device. In this case, the pixels of G, R, B, and W are formed in a quad type in the horizontal lines of the first and second columns, and are formed in the order of G, R, W, and B in a clockwise direction with respect to G. It is formed in quad type in the order of G, R, W, B in the clockwise direction with respect to G in the horizontal lines of 3rd and 4th row. As a result, the pixels of G, R, B, and W are formed in a quad type by forming the same pixel array in the vertical lines of the first and second columns, and quad by forming the same pixel array in the vertical lines of the third and fourth columns. It is formed by a type.
또한, 도 4b에서와 같이 컬러 EPD 장치에는 스트라이프 타입을 이루는 G, R, B, W의 화소들이 반복되어 형성될 수 있다. 즉 G, R, B, W의 화소들은 기수 번째 수평라인과 우수 번째 수평라인에서 G, R, B, W의 화소들이 스트라이프 타입으로 형성되어 있다. 그러나, 본 발명에서는 이것에 한정되는 것이 아니라 기수 번째 수직라인 및 우수 번째 수직라인에서 G, R, B, W의 화소들이 스트라이프 타입으로 형성될 수도 있을 것이다.In addition, as illustrated in FIG. 4B, pixels G, R, B, and W that form a stripe may be repeatedly formed in the color EPD device. That is, the pixels of G, R, B, and W have a stripe type of pixels in the odd-numbered and even-numbered horizontal lines. However, the present invention is not limited to this, but the pixels of G, R, B, and W may be formed in a stripe type in the odd and even vertical lines.
이때 G, R, B, W의 단위화소의 가로 및 세로길이는 1:1 비율로 동일하게 형성되며, 이와 같이 저해상도의 컬러 EPD 장치의 경우 W 화소에서의 광 반사율이 중간 그레이 이하로서 거의 블랙에 가깝게 되므로 상대적으로 다른 색에 비하여 밝게 느껴지는 G 화소에 거의 영향을 미치지 않거나, 영향을 거의 받지 않게 된다.In this case, the horizontal and vertical lengths of the unit pixels of G, R, B, and W are equally formed in a 1: 1 ratio. As described above, in the case of a low-resolution color EPD device, the light reflectance of the W pixel is less than or equal to medium gray and almost black. As a result, the G pixel, which is relatively bright compared to other colors, is hardly affected or hardly affected.
도 5a는 도 3의 컬러 EPD 장치가 저해상도의 3:4 비율의 포트레이트형일 경우 쿼드 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면이고, 도 5b는 도 3의 컬러 EPD 장치가 저해상도의 포트레이트형일 경우 스트라이프(stripe) 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면이다.5A is a diagram illustrating a quad pixel arrangement method when the color EPD device of FIG. 3 is a portrait type having a low resolution of 3: 4, and FIG. 5B is a stripe type when the color EPD device of FIG. 3 is a portrait type with a low resolution; It is a figure which shows the pixel arrangement method of a type.
도 5a에서와 같이 컬러 EPD 장치는 쿼드 타입을 이루는 G, R, B, W의 화소들이 반복·형성되어 있다. 다시 말해, G, R, B, W의 화소들은 제1열의 수평라인 및 제2열의 수평라인에서 쿼드 타입으로 형성되되, G를 기준한 시계방향으로 G, R, W, B의 순으로 형성되어 있고, 또 제3열 및 제4열의 수평라인에서 위와 동일한 방식으 로 쿼드 타입을 이루어 형성되어 있다. 그 결과 제1열 및 제2열의 수직라인에서 화소들이 동일한 방식으로 쿼드 타입을 이루고, 또 제3열 및 제4열의 수직라인에서도 화소들이 동일하게 쿼드 타입을 이루어 형성되어 있다.As shown in FIG. 5A, in the color EPD device, pixels of G, R, B, and W forming a quad type are repeatedly formed. In other words, the pixels of G, R, B, and W are formed in a quad type in the horizontal line of the first column and the horizontal line of the second column, and are formed in the order of G, R, W, and B in a clockwise direction with respect to G. In addition, in the horizontal lines of the third row and the fourth row, the quadrangle is formed in the same manner as described above. As a result, the pixels form a quad type in the same manner in the vertical lines of the first and second columns, and the pixels form the same quad form in the vertical lines of the third and fourth columns.
또한, 도 5b에서와 같이 컬러 EPD 장치는 스트라이프 타입을 이루는 G, R, B, W의 화소들이 반복되어 형성될 수 있다. 즉 G, R, B, W의 화소들은 기수 번째 수평라인과 우수 번째 수평라인에서 G, R, B, W의 화소들이 스트라이프 타입으로 형성되어 있다. 이때 본 발명은 이와 같은 수평라인 방향으로 G, R, B, W의 화소들이 스트라이프 타입으로 형성되는 것이 아니라, 기수 번째 수직라인 및 우수 번째 수직라인에서 G, R, B, W의 화소들이 스트라이프 타입으로 형성될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5B, the color EPD device may be formed by repeating the G, R, B, and W pixels forming the stripe type. That is, the pixels of G, R, B, and W have a stripe type of pixels in the odd-numbered and even-numbered horizontal lines. In this case, the G, R, B, and W pixels in the horizontal line direction are not formed in the stripe type, but the pixels of the G, R, B, and W stripes in the odd and even vertical lines. It can be formed as.
이때 G, R, B, W의 단위화소의 가로 및 세로길이는 1:a 비율로 가로길이에 비하여 세로길이가 길다. 즉, 여기서 a는 1보다 큰 양의 정수이다. 이와 같이 저해상도의 컬러 EPD 장치의 경우 W 화소에서의 광 반사율이 중간 그레이 이하로서 거의 블랙에 가깝게 되므로 상대적으로 밝게 느껴지는 G 화소에 거의 영향을 미치지 않거나, 혹은 영향을 거의 받지 않게 된다.At this time, the horizontal and vertical lengths of the unit pixels of G, R, B, and W are longer than the horizontal length in the ratio of 1: a. That is, where a is a positive integer greater than one. As described above, in the case of the low-resolution color EPD device, since the light reflectance of the W pixel is less than or equal to the middle gray, it is almost black, so that it is hardly affected or hardly affected by the relatively bright G pixel.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러 EPD 장치의 구동 상태를 나타내는 단면도로서, W 화소에서의 중간레벨 이상의 그레이로서 화이트(혹은 거의 화이트)의 고해상도 이미지가 구현될 때를 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a driving state of a color EPD device according to a second exemplary embodiment of the present invention, and illustrates a case where a high resolution image of white (or almost white) is implemented as a gray level or more in a W pixel.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 저해상도의 컬러 EPD 장치는 상호 교차·형성되어 단위화소영역을 정의하는 다수 개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 형성된 박막트랜지 스터(TFT)와, 상기 단위화소영역에 형성된 픽셀전극(205)을 포함하여 구성되는 제1기판(220)과; 상기 제1기판(220)의 단위화소영역상에 형성된 픽셀전극(205)에 각각 대응하여 배치되는 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터(215a, 215b, 215c) 및 백(W)의 필터영역(215d)와, 상기 R, G, B 컬러필터(215a, 215b, 215c) 및 W의 필터영역(215d)상에 형성되어 상기 픽셀전극(205)에 대면하는 공통전극(217)을 포함하여 구성되는 제2기판(210)과; 상기 제1기판(200)과 제2기판(210) 사이에 구비되고, 전기영동소자를 이루는 복수의 마이크로캡슐(222)이 바인더(221)와 함께 밀봉되어 막을 이루는 EPD막(220)을 포함하여 구성되어 있다. 이때, 마이크로갭슐(222)은 나노 크기를 갖는 산화 티탄계 백색 안료인 화이트 입자(223)와 나노 크기를 갖고 카본계 흑색 안료인 블랙 입자(224)를 포함하고 있다.As shown in FIG. 6, a low-resolution color EPD device according to a second embodiment of the present invention includes a plurality of gate lines and data lines crossing and being formed to define a unit pixel area, and a plurality of gate lines and data lines. A
먼저, 상기 제1기판(200)은 유리기판(201) 혹은 플라스틱 기판상에서 서로 교차 형성되어 단위 화소 영역을 정의하는 다수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 그 게이트 라인 및 데이터 라인에 의하여 정의되는 단위 화소 영역에 형성된 픽셀전극(205), 그리고 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에 형성된 TFT를 포함하여 구성되어 있다. First, the
이에 덧붙이면, 제1기판(200)을 구성하는 SUS 기판(201)상에는 수평방향으로 게이트 라인이 형성되고, 게이트 라인에 연장되어 TFT의 일부를 구성하는 게이트 전극(G)이 형성되며, 게이트 전극(G)이 형성된 SUS 기판(201)상에 절연막(202)이 형성되어 있다. 그리고 그 절연막(202)상에는 게이트 라인과 직교하게 교차하는 데이터 라인, 그 데이터 라인에 연장되어 게이트 전극(G)상에 일부가 오버랩되는 드 레인 전극(D) 및 그 드레인 전극(D)에 대면하여 게이트 전극(G)상에 일부가 오버랩되는 소스 전극(S)이 형성되어 있다. 또 이와 같은 데이터 라인, 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)상에는 보호막(203)이 형성되어 있고, 단위 화소 영역의 보호막(203)상에는 픽셀전극(205)이 형성되어 있는데, 이때 그 픽셀전극(205)은 보호막(203)상의 콘택홀(미표기)을 통해 TFT의 소스 전극(S)과 접속하고 있다.In addition, a gate line is formed in the horizontal direction on the
한편, 상기 제2기판(210)은 유리기판(211)상에서 제1기판(200)의 단위 화소에 형성된 픽셀전극(205)과 대면하는 영역을 구획하는 블랙매트릭스(213)와, 그 블랙매트릭스(213)로 구획되는 영역의 플라스틱 기판(211)상에 R, G, B의 레지스트가 순차적으로 형성되어 제1기판(200)상의 단위 화소에 각각 대응하고 R, G, B의 컬러를 구현하는 R, G, B 컬러필터(215a, 215b, 215c) 및 별도의 컬러필터 형성 없이 W의 색을 구현하는 W 필터영역(215d), 그리고 블랙매트릭스(213) 및 R, G, B의 컬러필터(215a, 215b, 215c), 그리고 W의 필터영역(215d)상에 형성되어 제1기판(200)상의 픽셀전극(205)과 대면하여 전계를 형성하는 공통전극(217)을 포함하여 구성되어 있다.On the other hand, the
또한, 상기 제1기판(200) 및 제2기판(210)의 사이에는 EPD막(220)이 형성되어 있다. 이와 같은 EPD막(220)은 전기영동소자를 이루는 복수의 마이크로캡슐(222)이 바인더(221)에 의해 밀봉되어 형성된 것으로서, 제2기판(210) 형성시 라미네이트되거나 제1기판(200) 형성시 라미네이트되어 EPD막(220)을 형성하고 있다.In addition, an
여기서, 마이크로캡슐(222) 내부에는 서로 다른 전하 값을 갖는 화이트 입자(223)와 블랙 입자(224)들이 포함되어 있어, 제1기판(200)의 픽셀전극(205)과 제 2기판(210)의 공통전극(217)에 인가되는 전압에 따라 마이크로캡슐(222) 내의 화이트 입자(223)와 블랙 입자(224)들이 두 전극(205, 217)에 각각 대전됨으로써 제2기판(210)상의 R, G, B 컬러필터(215a, 215b, 215c) 및 W 필터영역(215d)을 투과한 빛을 다시 반사시키거나 흡수하게 된다.The
이때, 본 발명에서는 W 화소에서 중간 그레이 이상 중 대표적으로 제일 높은 그레이 레벨에 해당되는 화이트의 고해상도 이미지를 구현하기 위하여 제1기판(200)상의 픽셀전극(205)과 제2기판(210)상의 공통전극(217)에 인가되는 전압을 조절하여 제2기판(210)상의 R의 컬러필터(215a), G의 컬러필터(215b) 및 B의 컬러필터(215c)에서 EPD막(220)을 형성하는 마이크로캡슐(222) 내의 화이트 입자(223)를 제2기판(210)상의 컬러필터 방향으로 이동시키고, 또한 W의 필터영역(215d)에서 EPD막(220)을 형성하는 마이크로캡슐(222) 내의 화이트 입자(223)를 제2기판(210)상의 컬러필터 방향으로 이동시킨다. At this time, in the present invention, the
이와 같은 경우, 외부에서 입사되어 R, G, B의 컬러필터(215a, 215b, 215c)를 각각 투과한 빛은 EPD막(220)을 이루는 마이크로캡슐(222)의 화이트 입자(224)를 통해 반사되어 특정 색의 이미지를 구현하게 된다.In this case, light incident from the outside and transmitted through the
또한, 외부에서 입사되어 W의 필터영역(215d)를 각각 투과한 빛은 EPD막(220)을 이루는 마이크로캡슐(222)의 화이트 입자(124)를 통해 반사되어 화이트를 구현하게 된다. In addition, the light incident from the outside and transmitted through the
본 발명에서는 이와 같이 이미지가 구현되는 고해상도의 컬러 EPD 장치에 있어서, 그 어플리케이션 유형에 따라 크게 3가지로 구분하여 화소배치방법을 결정하 고 있다. 다시 말해, 어플리케이션 유형에 따라 컬러 EPD 장치가 4:4 비율로서 가로 방향과 세로 방향이 동일한 길이로 형성되는 정방형을 이루거나, 혹은 4:3 비율로서 가로방향을 세로방향보다 길게 사용하는 랜드스케이프형, 또는 3:4 비율로서 가로 방향을 세로방향보다 짧게 사용하는 포트레이트형 등에 따라 그 컬러 EPD 장치의 화소배치방법을 다르게 적용할 수 있다. In the present invention, in the high resolution color EPD device in which the image is implemented, the pixel arrangement method is determined by three types according to the application type. In other words, depending on the type of application, the color EPD device forms a square with the same length in the horizontal and vertical directions at 4: 4 ratio, or in landscape type using the horizontal direction longer than the vertical direction at 4: 3 ratio. Alternatively, the pixel arrangement method of the color EPD device can be applied differently according to the portrait type using the horizontal direction shorter than the vertical direction in a 3: 4 ratio.
도 7a는 도 6의 컬러 EPD 장치가 고해상도의 정방형 혹은 랜드스케이프형일 경우 쿼드 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면이고, 도 7b는 도 6의 컬러 EPD 장치가 고저해상도의 정방형 혹은 랜드스케이프형일 경우 스트라이프(stripe) 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면이다.FIG. 7A is a diagram illustrating a quad pixel arrangement method when the color EPD device of FIG. 6 is a high resolution square or landscape type, and FIG. 7B is a stripe type when the color EPD device of FIG. 6 is a high resolution square or landscape type. A diagram showing a pixel arrangement method of a stripe) type.
도 7a에서와 같이 쿼드 타입을 이루는 제1군의 G, R, B, W의 화소들과, 제2군의 B, W, G, R의 화소들이 반복되어 번갈아 형성되어 있다. 즉, 제1열 및 제2열의 수직라인에서 쿼드 타입으로 배열되되, G를 기준한 시계방향으로 G, R, W, B의 순으로 배열되는 제1군의 G, R, B, W의 화소들과, 제3열 및 제4열의 수직라인에서 쿼드 타입으로 배열되되, B를 기준한 시계방향으로 B, W, R, G의 순으로 배열되는 제2군의 B, W, G, R의 화소들이 형성되어 있다. 또한, 본 발명은 제1열 및 제2열의 수평라인에서 쿼드 타입으로 배열되되, G를 기준한 시계방향으로 G, R, W, B의 순으로 배열되는 제1군의 G, R, B, W의 화소들과, 제3열 및 제4열의 수평라인에서 쿼드 타입으로 배열되되, B를 기준한 시계방향으로 B, W, R, G의 순으로 배열되는 제2군의 B, W, G, R의 화소들이 형성될 수 있다. 뿐만 아니라, 쿼드 타입으로 배열되는 제1군의 G, R, B, W의 화소들과 제2군의 B, W, G, R의 화소들은 서로 대각선 방 향으로 번갈아 형성될 수도 있을 것이다. As shown in FIG. 7A, pixels of a first group of G, R, B, and W, and pixels of a second group of B, W, G, and R are alternately formed. That is, the pixels of the first group of G, R, B, and W arranged in a quad type in the vertical lines of the first and second columns, and arranged in the order of G, R, W, and B in a clockwise direction with respect to G. And the second group of B, W, G, and R arranged in quadrangle lines in the vertical lines of the third and fourth columns, and arranged in the order of B, W, R, and G in a clockwise direction with respect to B. The pixels are formed. In addition, the present invention is arranged in a quad type in the horizontal lines of the first column and the second column, G, R, B, of the first group arranged in the order of G, R, W, B in the clockwise direction with respect to G A second group of B, W, and G arranged in quads in the pixels of W and in the horizontal lines of the third and fourth columns, and arranged in the order of B, W, R, and G in a clockwise direction with respect to B. , R pixels may be formed. In addition, the first group of G, R, B, and W pixels arranged in a quad type and the second group of B, W, G, and R pixels may be alternately formed in a diagonal direction.
또한, 도 7b에서와 같이 스트라이프 타입을 이루는 제1군의 G, R, B, W의 화소들과, 제2군의 B, W, G, R의 화소들이 번갈아 반복되어 형성되어 있다. 이때, 제1군의 G, R, B, W의 화소들은 기수 번째 수평라인에서 배열되어 있고, 반면 제2군의 B, W, G, R의 화소들은 우수 번째 수평라인에서 배열되어 형성되어 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정하는 것이 아니라, 제1군의 G, R, B, W의 화소들은 기수 번째 수직라인에서 배열되어 있고, 반면 제2군의 B, W, G, R의 화소들은 우수 번째 수직라인에서 배열되어 형성될 수도 있을 것이다. In addition, as shown in FIG. 7B, the pixels of the first group G, R, B, and W that form a stripe and the pixels of the second group of B, W, G, and R are alternately formed. In this case, the pixels of the first group G, R, B, and W are arranged in the odd horizontal lines, while the pixels of the second group of B, W, G, and R are arranged in the even-numbered horizontal lines. . However, the present invention is not limited thereto, but the pixels of the first group of G, R, B, and W are arranged in the odd vertical lines, while the pixels of the second group of B, W, G, and R are even. It may be formed arranged in a vertical line.
이때, 물론 제1군을 이루는 G, R, B, W의 화소들과 제2군을 이루는 B, W, G, R의 단위화소 각각의 가로 및 세로길이는 1:1 비율로 동일하게 형성되어 있다. 이와 같이 고해상도의 컬러 EPD 장치의 경우 W 화소에서의 광 반사율이 중간 그레이 이상으로서 거의 화이트에 가깝게 되므로 상대적 밝게 느껴지는 G 화소의 영향을 최대한 배제하기 위하여 제1군의 화소배열과 제2군의 화소배열을 형성하고 있다. At this time, the horizontal and vertical lengths of the pixels of G, R, B, and W forming the first group and the unit pixels of B, W, G, and R forming the second group are equally formed in a 1: 1 ratio. have. As described above, in the case of the high-resolution color EPD device, since the light reflectance of the W pixel is more than the middle gray and almost close to white, the pixel array of the first group and the pixel array of the second group are excluded to maximize the effect of the G pixel, which feels relatively bright. To form.
도 8a는 도 6의 컬러 EPD 장치가 고해상도의 3:4 비율의 포트레이트형일 경우 쿼드 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면이고, 도 8b는 도 6의 컬러 EPD 장치가 고해상도의 포트레이트형일 경우 스트라이프 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면이다.FIG. 8A is a diagram illustrating a quad pixel arrangement method when the color EPD device of FIG. 6 is a high resolution 3: 4 ratio; FIG. 8B is a stripe type pixel when the color EPD device of FIG. 6 is a high resolution portrait. It is a figure which shows an arrangement method.
도 8a에서와 같이 쿼드 타입을 이루는 제1군의 G, R, B, W의 화소들과, 제2군의 B, W, G, R의 화소들이 반복되어 번갈아 형성되어 있다. 즉, 제1열과 제2열의 수직라인에서 쿼드 타입으로 배열되되, G를 기준한 시계방향으로 G, R, W, B의 순 으로 배열되는 제1군의 G, R, B, W의 화소들과, 제3열 및 제4열의 수직라인에서 쿼드 타입으로 배열되되, B를 기준한 시계방향으로 B, W, R, G의 순으로 배열되는 제2군의 B, W, G, R의 화소들이 형성되어 있다. 또한, 본 발명은 제1열과 제2열의 수평라인에서 쿼드 타입으로 배열되되, G를 기준한 시계방향으로 G, R, W, B의 순으로 배열되는 제1군의 G, R, B, W의 화소들과, 제3열 및 제4열의 수평라인에서 쿼드 타입으로 배열되되, B를 기준한 시계방향으로 B, W, R, G의 순으로 배열되는 제2군의 B, W, G, R의 화소들이 형성될 수 있다. 뿐만 아니라, 쿼드 타입으로 배열되는 제1군의 G, R, B, W의 화소들과 제2군의 B, W, G, R의 화소들은 서로 대각선 방향으로 번갈아 형성될 수도 있을 것이다. As shown in FIG. 8A, the pixels of the first group G, R, B, and W and the pixels of the second group of B, W, G, and R are alternately formed. That is, the pixels of the first group of G, R, B, W are arranged in a quad type in the vertical lines of the first column and the second column, and are arranged in the order of G, R, W, and B in a clockwise direction with respect to G. And pixels of the second group of B, W, G, and R arranged in quadrangle lines in the vertical lines of the third and fourth columns, and arranged in the order of B, W, R, and G in a clockwise direction with respect to B. Are formed. In addition, the present invention is arranged in a quad type in the horizontal line of the first column and the second column, G, R, B, W of the first group arranged in the order of G, R, W, B in the clockwise direction with respect to G And a second group of B, W, G, arranged in quads in the horizontal lines of the third and fourth columns, and arranged in the order of B, W, R, and G in a clockwise direction with respect to B. The pixels of R can be formed. In addition, the pixels of the first group G, R, B, and W arranged in a quad type and the pixels of the second group of B, W, G, and R may be alternately formed in a diagonal direction.
또한, 도 8b에서와 같이 스트라이프 타입을 이루는 제1군의 G, R, B, W의 화소들과, 제2군의 B, W, G, R의 화소들이 반복되어 번갈아 형성되어 있다. 이때, 제1군의 G, R, B, W의 화소들은 기수 번째 수평라인에서 배열되어 있고, 반면 제2군의 B, W, G, R의 화소들은 우수 번째 수평라인에서 배열되어 형성되어 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정하는 것이 아니라, 제1군의 G, R, B, W의 화소들은 기수 번째 수직라인에서 배열되어 있고, 반면 제2군의 B, W, G, R의 화소들은 우수 번째 수직라인에서 배열되어 형성될 수도 있을 것이다. In addition, as illustrated in FIG. 8B, the pixels of the first group G, R, B, and W that form a stripe, and the pixels of the second group of B, W, G, and R are alternately formed. In this case, the pixels of the first group G, R, B, and W are arranged in the odd horizontal lines, while the pixels of the second group of B, W, G, and R are arranged in the even-numbered horizontal lines. . However, the present invention is not limited thereto, but the pixels of the first group of G, R, B, and W are arranged in the odd vertical lines, while the pixels of the second group of B, W, G, and R are even. It may be formed arranged in a vertical line.
이때, 물론 제1군을 이루는 G, R, B, W의 화소들과 제2군을 이루는 B, W, G, R의 단위화소 각각의 가로 및 세로길이는 1:a 비율로 세로의 길이가 가로의 길이보다 길게 형성되어 있다. 즉, a는 1보다 큰 양의 정수이다. 이와 같이 고해상도의 컬러 EPD 장치의 경우 W 화소에서의 광 반사율이 중간 그레이 이상으로서 거의 화 이트에 가깝게 되므로 상대적 밝게 느껴지는 G 화소에 미치는 영향을 최대한 배제하기 위하여 제1군의 화소배열과 제2군의 화소배열을 형성하고 있다.At this time, of course, the horizontal and vertical lengths of the pixels of G, R, B, and W forming the first group and the unit pixels of B, W, G, and R forming the second group may have a length of 1: a. It is formed longer than the horizontal length. A is a positive integer greater than one. As described above, in the case of the high-resolution color EPD device, since the light reflectance of the W pixel is about medium or more and almost close to the white, the pixel array of the first group and the second group are excluded in order to exclude the effect on the G pixel which is relatively bright. A pixel array is formed.
한편, 앞서 언급한 바 있는 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 W 화소에서의 중간 그레이는 예컨대 제1기판(100, 200)상의 픽셀전극(105, 205)과 제2기판(110, 210)상의 공통전극(117, 217)에 인가되는 전압을 조절하여 제2기판(110, 210)상의 R의 컬러필터(115a, 215a), G의 컬러필터(115b, 215b) 및 B의 컬러필터(115c, 215c)에서 EPD막(120, 220)을 형성하는 마이크로캡슐(122, 222) 내의 화이트 입자(123, 223)를 제2기판(110, 210)상의 컬러필터(115, 215) 방향으로 이동시키고, 또한 W의 필터영역(115d, 215d)에서 EPD막(120, 220)을 형성하는 마이크로캡슐(122, 222) 내의 화이트 입자(123, 223) 및 블랙 입자(124, 224)를 제2기판(110, 210)상의 컬러필터 방향으로 이동시키되, 그 전압이 인가되는 일정시간, 즉 시간(T)에 대한 펄스 폭 변조(pulse width modulation)를 조절하게 된다. 가령, 블랙과 화이트의 정 중앙에 위치하는 그레이를 구현하고자 할 때 마이크로캡슐(122, 222) 내의 화이트 입자(123, 223) 혹은 블랙 입자(124, 224) 전체를 컬러필터 방향으로 이동할 때의 절반에 해당되는 펄스 폭 변조를 하면 된다. On the other hand, the intermediate gray in the W pixel according to the first and second embodiments of the present invention as described above is, for example, the
본 발명에서는 이와 같이 R, G, B, W의 단위화소에 인가되는 두 전압의 펄스 폭 변조를 조절함으로써 중간 그레이를 기준으로 중간 그레이 이하의 블랙 혹은 블랙에 가까운 색을 구현할 수 있고, 반대로 중간 그레이 이상의 화이트 혹은 화이트에 가까운 색을 구현할 수 있다.In the present invention, by adjusting the pulse width modulation of the two voltages applied to the unit pixels of R, G, B, and W as described above, a color less than or equal to black or near black based on the intermediate gray can be realized. White or near white color can be achieved.
도 1은 종래기술의 하나의 예에 따른 컬러 EPD 장치의 단면 구조를 개략적으로 나타내는 도면1 schematically illustrates a cross-sectional structure of a color EPD device according to one example of the prior art;
도 2는 도 1의 컬러필터기판상에 형성된 R, G, B, W의 화소배치구조를 나타내는 도면FIG. 2 is a diagram illustrating a pixel arrangement structure of R, G, B, and W formed on the color filter substrate of FIG.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따라 컬러 EPD 장치의 구동상태를 나타내는 단면도로서, W의 단위화소에서 중간레벨 이하의 그레이로서 블랙(혹은 거의 블랙)의 저해상도 이미지가 구현될 때를 나타내는 도면FIG. 3 is a cross-sectional view showing a driving state of a color EPD device according to a first embodiment of the present invention, showing when a low resolution image of black (or almost black) is implemented as gray of a medium level or less in a unit pixel of W; FIG.
도 4a는 도 3의 컬러 EPD 장치가 저해상도의 정방형 혹은 랜드스케이프형일 경우 쿼드 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면4A is a diagram illustrating a quad pixel arrangement method when the color EPD device of FIG. 3 is a low resolution square or landscape type.
도 4b는 도 3의 컬러 EPD 장치가 저해상도의 정방형 혹은 랜드스케이트형일 경우 스트라이프 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면4B is a diagram illustrating a stripe-type pixel arrangement method when the color EPD device of FIG. 3 is a low resolution square or landscape type.
도 5a는 도 3의 컬러 EPD 장치가 저해상도의 3:4 비율의 포트레이트형일 경우 쿼드 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면5A is a diagram illustrating a quad pixel arrangement method when the color EPD device of FIG. 3 is a portrait type with a low resolution of 3: 4.
도 5b는 도 3의 컬러 EPD 장치가 저해상도의 포트레이트형일 경우 스트라이프 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면FIG. 5B is a diagram illustrating a stripe-type pixel arrangement method when the color EPD device of FIG. 3 is a low resolution portrait; FIG.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 컬러 EPD 장치의 구동 상태를 나타내는 단면도로서, W 화소에서의 중간레벨 이상의 그레이로서 화이트(혹은 거의 화이트)의 고해상도 이미지가 구현될 때를 나타내는 도면FIG. 6 is a cross-sectional view showing a driving state of a color EPD device according to a second embodiment of the present invention, showing when a high resolution image of white (or almost white) is implemented as a gray level or more in a W pixel; FIG.
도 7a는 도 6의 컬러 EPD 장치가 고해상도의 정방형 혹은 랜드스케이프형일 경우 쿼드 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면FIG. 7A illustrates a quad pixel arrangement method when the color EPD device of FIG. 6 is a high resolution square or a landscape type.
도 7b는 도 6의 컬러 EPD 장치가 고저해상도의 정방형 혹은 랜드스케이프형일 경우 스트라이프 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면FIG. 7B is a diagram illustrating a stripe-type pixel arrangement method when the color EPD device of FIG. 6 is a high resolution square or landscape type. FIG.
도 8a는 도 6의 컬러 EPD 장치가 고해상도의 3:4 비율의 포트레이트형일 경우 쿼드 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면8A is a diagram illustrating a quad pixel arrangement method when the color EPD device of FIG. 6 is a high resolution 3: 4 ratio portrait type;
도 8b는 도 6의 컬러 EPD 장치가 고해상도의 포트레이트형일 경우 스트라이프 타입의 화소배치방법을 나타내는 도면FIG. 8B is a diagram illustrating a stripe type pixel arrangement method when the color EPD device of FIG. 6 is a high resolution portrait type; FIG.
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